제어 기능이 비활성화된 비행

종종 유압 시스템이나 비행 제어 시스템의 고장으로 항공기의 제어 표면이 비활성화된 여러 가지 항공 사고와 사고가 발생했다.정비 또는 조종사 오류로 인해 이륙 전에 조정기가 올바르게 작동하지 않는 다른 사고가 발생했으며, 극단적인 기상 조건에서 조정기가 작동하지 않을 수 있다.항공기는 그러한 상황에서 비행하도록 설계되지 않았다. 그러나 소수의 조종사들은 조종이 불가능한 비행기와 착륙에 어느 정도 성공했다.

제어 기법

비행 제어 기능이 비활성화된 항공기를 제어하는 기본 수단은 엔진의 위치를 이용하는 것이다.엔진이 저체동 여객기처럼 무게중심 아래에 장착될 경우 추력을 증가시키면 코는 올라가고 추력을 감소시키면 엔진이 내려간다.이 제어 방법은 조종사의 본능에 반하는 제어 입력을 요구할 수 있다. 즉, 항공기가 다이빙할 때 추력을 가하면 코가 올라가고 그 반대의 경우도 마찬가지다.

또한, 방향제어를 위해 비대칭 추력이 사용되어 왔다. 왼쪽 엔진이 공회전하고 오른쪽에서 동력이 증가하면 왼쪽과 반대쪽이 좌우로 흔들리게 된다.스로틀 설정을 통해 총 전력량에 영향을 주지 않고 조절을 이동할 수 있는 경우 요 컨트롤을 피치 제어와 결합할 수 있다.만약 항공기가 요잉을 한다면, 이 요 동작의 바깥쪽에 있는 날개는 안쪽 날개보다 더 빨리 갈 것이다.이것은 더 빠른 날개에 더 높은 리프트를 만들어내고, 구르는 움직임을 만들어내며, 회전을 돕는다.

속도 조절은 엔진 제어만으로 매우 어려운 것으로 나타났으며, 종종 빠른 착륙을 초래한다.정상보다 빠른 착륙은 유압 장치의 상실로 플랩이 연장되지 않을 때도 발생한다.

조종면 기능 없이 비행기를 조종할 수밖에 없는 조종사들의 또 다른 과제는 스로틀을 신중하게 사용해야 하는 푸고이드 불안정 모드(항공기가 반복적으로 상승했다가 다이빙하는 사이클)를 피하는 것이다.

이러한 유형의 항공기 제어는 인간이 달성하기 어렵기 때문에 연구자들은 이러한 제어 능력을 플라이 바이 와이어 항공기의 컴퓨터에 통합하려고 시도했다.실제 항공기에 기능을 추가하려는 초기 시도는 그리 성공적이지 않았다. 소프트웨어는 제트 엔진이 대개 각 엔진에 정확히 동일한 추력을 가진 "완벽한" 장치로 모델링되는 비행 시뮬레이터에서 수행된 실험, 스로틀 설정과 추력 사이의 선형 관계, i에 대한 즉각적인 반응에 기초해 왔다.nput. 보다 현대적인 컴퓨터 시스템은 이러한 요소들을 설명하기 위해 업데이트되었고, 항공기는 이 소프트웨어를 설치한 상태에서 성공적으로 비행되었다.^[1]그러나 상업용 항공기에서는 보기 드문 일로 남아 있다.

상업용 항공기와 관련된 사고 및 사건

엔진 고장으로 컨트롤이 손상됨

• 1987년 5월 9일 일류신 일-62M편인 LOT 폴란드 항공 5055편.폴란드 조사위원회에 따르면 추락 원인은 엔진 2호기의 내부 베어링 결함으로 인한 엔진 샤프트의 분해로 발생했고, 이 때문에 엔진 샤프트가 고착돼 광범위한 열이 발생했기 때문이다.이로 인해 1번 엔진의 손상, 동체의 급속한 감압, 화물 홀드의 화재, 엘리베이터 제어의 상실과 점진적인 전기 고장의 원인이 되었다.지그문트 팔라크지크는 항공기의 비행을 통제하기 위해 트림 탭만 사용하여 바르샤바 오케치 공항으로 돌아가기로 결정했다.그는 카바키 숲의 활주로에서 약 5km 떨어진 곳에 착륙하기 위한 투쟁에서 졌다.172명의 승객과 11명의 승무원이 모두 죽었다.^[2]
• 1989년 7월 19일 유나이티드 항공 232편, 맥도넬 더글러스 DC-10편.2번 엔진의 팬디스크가 파열돼 대부분의 비행 조종장치가 절단됐다.JAL 123편 사건을 연구했던 데니스 피치는 조종사들이 스로틀 디퍼렌셜을 이용해 항공기를 조종하는 것을 도울 수 있었다.착륙 중 항공기가 고장 났음에도 불구하고 승객 285명 중 175명과 승무원 11명 중 10명이 살아남았다.^[3]
• 1994년 1월 3일 투폴레프 Tu-154편인 바이칼 항공 130편.이륙 전 엔진을 시동할 때, 조종사들은 엔진 #2에서 시동기의 위험한 회전을 알리는 경고등을 알아차렸다.그 경고가 거짓이라고 믿고 그들은 어쨌든 떠나기로 결정했다.처음 등반하는 동안 시동이 꺼지고 #2 엔진에서 화재가 발생했다.이 불로 수압선 3개가 모두 파손돼 비행기가 통제 불능 상태가 됐다.승무원들이 비행기의 미닫이 궤적을 통제하려다 12분 만에 시속 500㎞로 마모니 마을 인근 젖소 농장을 들이받아 탑승자 124명과 지상자 1명이 모두 숨졌다.^[4]
• 1981년 9월 22일 록히드 L-1011 트라이스타 여객기 동부항공 935편.뉴저지 주 뉴어크에서 이륙할 때 2번 엔진이 무절제한 고장을 일으켰다.승무원들은 비행기를 안전하게 존 F에 착륙시킬 수 있었다. 선외기 스포일러, 선내식 아일러론, 수평식 스태빌라이저, 그리고 나머지 두 엔진의 차동 엔진 출력을 일부 제한적으로 사용하는 케네디 국제공항.^[5]

구조적 고장으로 인한 컨트롤 손상

• 1972년 6월 12일 맥도넬 더글러스 DC-10편 아메리칸 에어라인 96편.리어 화물 도어가 고장 나 폭발적 감압이 발생했고, 이 때문에 리어 메인 객실 바닥이 붕괴되고 비행 통제장치가 절단됐다.조종사들은 단지 트레일러와 엘리베이터를 제한했을 뿐이다. 방향타가 꽉 찼다.2번 엔진도 감압 당시 공회전 상태로 내려갔다.그 항공기는 디트로이트-메트로폴리탄 공항에 안전하게 착륙했다.^[6]
• 1974년 3월 3일, 맥도넬 더글러스 DC-10편, 터키항공 981편.아메리칸 에어라인 96편과 비슷하게, 이 비행기는 후방 화물 문 고장으로 인한 프랑스 메우 마을 상공을 비행할 때 폭발적인 감압을 경험했다.뒷좌석 메인 객실 바닥이 무너져 모든 비행 통제가 중단됐다.비행기가 수직으로 하강하는 동안 기장은 "스피드!"라고 외쳤는데, 이는 비행기의 코를 위로 당기기 위한 엔진 추력을 증가시키는 것을 의미한다.비행기가 수평을 맞추기 시작했지만, 너무 많은 고도를 잃고 에르메논빌 숲에 부딪쳤다.탑승자 346명 전원이 충격으로 사망했고, 생존자가 없는 최악의 단일 항공기 참사, 사상 네 번째로 많은 사상자가 발생했다.^[7]
• 1977년 4월 12일, 록히드 L-1011 트리스타 여객기 1080편은 항공기의 좌측 스태빌라이저를 제어하는 베어링 어셈블리의 구조적 고장을 겪었고, 그로 인해 완전 후행 에지 상승 구성에 걸림돌이 되었다.비행기가 격렬하게 위로 올라갔고 조종사들은 조종기둥을 완전히 아래로 눌러도 투구력을 상쇄할 수 없었다.이로 인해 비행기는 속력을 빠르게 잃고 거의 정체에 가까워졌다.조종사는 트리스타르의 꼬리 엔진을 최대 출력에서 사용하고 날개 엔진의 추력을 낮춰 차동 추력을 발생시키는 방법으로 간신히 제어력을 되찾았다.이 여객기는 로스앤젤레스 국제공항에 착륙했으며 승객 41명과 승무원 11명 전원이 무사했다.^[8]
• 1979년 5월 25일 맥도넬 더글러스 DC-10편 아메리칸 에어라인 191편.#1 엔진 마운팅 주탑의 고장과 그에 따른 항공기 엔진의 분리로 인해 유압 라인이 절단되고 전기 시스템이 손상되었다.왼쪽 날개 슬래트는 유압과 공기역학적 힘의 상실로 수축했고, 오른쪽 날개 슬래트는 연장 상태를 유지했다.손상된 전기 시스템으로 인해 슬랫 수축 표시기와 멍석 위의 스틱 셰이커가 작동하지 않아 승무원들은 슬랫 수축이나 임박한 스톨에 대한 경각심을 갖지 못했다.일리노이주 시카고의 오헤어 국제공항에서 271명 전원이 사망했으며, 지상에서 2명이 사망했다.
• 1985년 8월 12일 일본항공 123편, 보잉 747기.수 년 전에 고장난 수리 때문에 비행 중에 고장난 항공기의 후방 압력 벌크헤드가 약화되었다.수직 안정장치와 항공기 사용의 상당 부분이 감압 중에 날아가 버렸다.이 감압은 또한 항공기의 기계적 비행 제어를 제어하는 4개의 유압 라인을 모두 파열시켰다.조종사들은 매우 제한적인 조종으로 비행을 계속할 수 있었지만, 32분 후에 그 항공기가 산으로 추락하여 역사상 가장 치명적인 단일 항공기 참사로 탑승한 524명 중 520명이 사망했다.^[9]
• 1983년 6월 8일, 록히드 L-188 일렉트라 여객기 리브 알류시안 항공 8편.알래스카 콜드베이 상공을 비행하던 이 비행기의 4번 엔진 프로펠러는 분리돼 비행기에 구멍이 뚫려 폭발적 감압, 비행제어장치 걸림, 스로틀 케이블 끊기, 3명의 비행데크 승무원들에게 측면제어장치가 없는 오토파일럿만 남기고 떠났다.가까스로 에일러론과 엘리베이터를 최소한의 작업 상태로 비틀어 놓은 후, 승무원들은 앵커리지에 고속 착륙을 시도했다.그들은 방향을 돌려야 했지만, 두 번째 시도에 착륙하여 탑승객 10명을 모두 구했다.^[10]
• 2002년 10월 9일 보잉 747-400편 노스웨스트항공 85편.디트로이트 메트로폴리탄 웨인 카운티 공항에서 뉴도쿄 국제공항으로 향하는 비행기 중간중간, 이 항공기는 금속 피로로 인해 방향타 하드오버 이벤트를 겪으면서 하단 방향타가 왼쪽으로 완전히 방해받았다.승무원들은 상부 방향타를 조작함으로써 테드 스티븐스 앵커리지 국제공항에서 인명피해 없이 성공적으로 착륙할 수 있었다.
• 2003년 1월 8일 비크래프트 1900D인 에어 중서부 항공 5481편.샬롯/더글라스 국제공항에서 이륙한 후, 그것은 수직 상승과 정지 상태에 이르렀고, 겨우 37초 후에 기장이 엘리베이터를 완전히 내려주었음에도 불구하고 US 에어웨이즈 격납고에 부딪혔다.사망자는 21명이었다.NTSB는 그 비행기가 과체중이었고 정비하는 동안 엘리베이터의 움직임을 통제하는 텐션 턴버클이 경험이 없는 정비사가 잘못 설정했다는 것을 알아냈다.이로 인해 엘리베이터는 이륙과 동시에 제어력을 상실하게 되었다.^[11]
• 2005년 3월 6일 에어버스 A310편인 에어트랜사트 961편에서 치명적인 구조적 결함이 발생했는데, 이는 큰 굉음과 함께 항공기에서 분리된 방향타였다.조종사들은 항공기를 안전하게 착륙시킬 수 있을 만큼 충분한 통제력을 되찾았다.^[12]

폭발성 장치/무기 때문에 컨트롤이 손상됨

• 1994년 12월 11일 필리핀 항공 434편 보잉 747기.객실에서 폭탄이 터져서 유압장치가 파손되었다.^[13]
• 2003년 11월 22일 바그다드에서 발생한 DHL 총격 사건.지대공 미사일에 맞은 에어버스 A300 DHL 항공기는 엔진 컨트롤만 이용해 유압장치 없이 안전하게 착륙한 최초의 제트 여객기였다.^[14]

조종사 오류로 인해 컨트롤이 손상됨

• 1971년 7월 30일 보잉 747 여객기 팬암 845편.샌프란시스코 국제공항에서 이륙할 때 비행기는 너무 짧은 활주로로 활주한 후 접근 조명 시스템을 들이받았다.충격 후 동체와 착륙장치, 유압시스템 4대 중 3대가 심하게 파손됐지만 비행기는 이륙롤 안으로 계속 들어갔다.1시간 42분 동안 태평양 상공에서 만 원을 그리며 연료를 투척한 뒤 샌프란시스코에 단단한 비상 착륙을 해 꼬리에 꼬리를 물고 끝났다.218명의 모든 승객들이 약간의 경상을 입고 살아남았다.^[15]

공중 충돌로 인해 컨트롤이 손상됨

• 1965년 12월 4일 동부항공 853편: TWA 42편과 충돌.록히드 슈퍼조형성기 853편은 보잉 707기인 42편과 충돌해 707의 날개와 별자리의 꼬리가 손상됐다.853편기의 손상은 조절 장치를 조정해야만 별자리를 제어할 수 있게 했다.이 같은 피해에도 불구하고 승무원들은 54명의 탑승자 중 50명이 추락에서 살아남는 등 산에서 추락 착륙을 할 수 있었다.선장은 추락 사고에서 살아남아 탈출했지만 잔해 속에 남아 있던 승객을 구하려다 숨졌다.707호는 존 F에 성공적으로 비상 착륙했다. 케네디 국제공항.

실험 비행과 관련된 사고

극저온

1928년 10월 10일, 미군 사진작가 앨버트 윌리엄 스티븐스와 캡틴 세인트. 클레어 스트리트 미 육군 항공대 마테리엘 사단 비행지부장은 XCO-5 실험용 복엽기를 띄워 3만7854피트(1만1538m), 공식 1인 고도 기록보다 1000피트(300m) 적은 1명 이상을 태운 항공기의 비공식 고도 기록을 달성했다.^[16]스티븐스는 전기적으로 가열된 장갑과 많은 겹의 옷으로 따뜻하게 데워진 아래 땅의 사진을 찍었다.그 높이에서 남자들은 항공기 제어장치를 얼릴 정도로 충분히 차가운 -78°F(-61°C)의 온도를 측정했다.^[17]스티븐스가 그의 카메라를 완성했을 때, 스트리트는 하강하기 위한 스로틀을 줄일 수 없는, 항공기 조종장치가 추위에 움직이지 않게 되어 있다는 것을 발견했다.항공기의 엔진은 고고도 유지에 필요한 고출력 수준으로 계속 운행되었다.스트릿은 전속력으로 다이빙하는 것을 고려했지만, XCO-5는 그렇게 강한 기동 훈련을 위해 만들어진 것이 아니었다. 그것의 날개는 떨어져 나갈 수 있었을 것이다.그 대신 스트릿은 연료가 소진되고 엔진이 펑펑 소리를 내며 멈출 때까지 기다렸고, 그 후 그는 연약한 항공기를 부드럽게 활공하여 착륙시켰다.^[17]1929년 5월, 이 위업에 관한 기사가 "Stranded—Seven Miles Up!"^[17]이라는 제목의 Popular Science에 실렸다.

유지 관리/시범 오류

• 항공기 설계자인 로이 채드윅은 1947년 8월 23일 우드포드 비행장에서 G-AGSU의 원형인 아브로 튜더 2호의 이륙 도중 추락해 사망했다.사고는 아일러론 제어 케이블을 무심코 건널 수 있는 야간 서비스 오류에 의한 것이었다.
• 1967년 11월 15일 마이클 애덤스가 조종한 NASA 시험 비행인 X-15 Flight 3-65-97.아담스는 등반과 동시에 북미 X-15의 비행 통제 기능 저하를 초래한 전기 장애로 사망했다.23만 피트 상공에서 X-15는 마하 5 회전으로 진입했다.아담스는 로저스 드라이 레이크에 비상 착륙을 시도하기 위해 백업 제어장치와 함께 가지고 있던 최소한의 수동 제어장치를 사용했지만, 단지 조종사 유도 진동과 마하 3.93의 역강하로 항공기를 던지는 역할만 했다.비행기가 이륙한 지 10분 35초 만에 고장이 나기 시작해 X-15가 파괴되고 아담스가 즉사했다.^[18]

추진 제어 비행 연구

드라이든 비행 연구 센터의 NASA 직원들은 엔진에서 나오는 추력만을 사용하여 항공기 제어 시스템의 설계에 힘썼다.이 시스템은 1993년 고든 풀러튼이 조종한 맥도넬 더글러스 F-15 이글에서 처음 테스트되었다.^[19]그 후 맥도넬 더글러스 MD-11 여객기에 이 시스템이 적용되었고, 풀러튼은 1995년 8월에 처음으로 추진 제어 착륙을 했다.^[19]이후 중앙 엔진을 공회전 속도로 비행하여 보다 일반적인 여객기 레이아웃을 시뮬레이션하면서 두 개의 날개 장착 엔진을 사용하여 시스템을 테스트할 수 있었다.^[20]

참조

메모들

참고 문헌 목록